微执行器的研究与展望

在微机电系统中,微执行器是核心部件。为了优化设计微执行器,通过对比近年来各种微执行器的研究和发展,系统地总结了线性位移微执行器所采用的驱动原理、驱动方式和应用以及存在的优缺点等。针对热执行器,提出了个人的一些见解。

基于光电码盘的高精度电机转速测量

近终形连续铸轧技术是以转动的铸轧辊为结晶器,直接生产薄带的新技术;用80C552单片机和光电码盘配合改进的M/T法,检测铸轧辊的执行电机转速可获得大范围内测速精度。介绍了该测速法的基本原理、实现步骤和软硬件设计。

石蜡的热膨胀驱动特性

为掌握石蜡的热膨胀驱动特性,采用水浴加热石蜡热膨胀特性试验装置研究了石蜡的体膨胀率与温度和压力的关系,压力对热膨胀特性的影响和不同成分石蜡熔点的变化情况。结果表明:当压力在0.36 MPa以下、温度从25℃升高到61℃时,石蜡的体膨胀率逐渐增大到13.2%,而且在熔点温度附近石蜡下的体膨胀率与温度几乎呈线性规律变化;在采用的弹簧压力下,压力对石蜡的热膨胀特性影响不大;可以根据系统对温度的要求来选择不同熔点的石蜡作为驱动器的热膨胀材料。

石蜡热膨胀性能试验装置的研究

在微机电系统中,为了兼顾作用力强和形变量大两者的统一,采用以石蜡作为热膨胀材料的热驱动方式。介绍了水浴加热石蜡热膨胀性能试验装置,实验结果表明,石蜡在其熔点温度附近,试验中所用石蜡当温度从37℃升高到51℃时,其体膨胀系数可以达到甚至超过10%,而且作用力大;不同成分（C原子）比例的石蜡,其熔点温度变化范围为30-70℃,这使驱动器在不允许有较大温度变化的环境中（如人体内）使用成为可能。

基于石蜡热膨胀的无缆双向微驱动器研制

讨论了石蜡热膨胀性能,分析国内外基于石蜡热膨胀的微驱动器的工作原理和特点,并介绍笔者研制的一种电磁驱动热膨胀型无缆双向微驱动器。该驱动器基于蠕虫移动原理,并可通过外加磁场控制移动方向,成功地实现了无线驱动方式下的双向运动,使其在大驱动力、大变形量和医用内窥镜方面具有明显的优势。

PID参数自整定中的新方法

PID控制是生产自动控制发展中最基本的一种控制方法,其原理简单、使用方便、适应性强,是一种目前应用最广泛的基础控制方法.但关键问题是如何方便地整定它的三个参数(比例系数Kp,积分时间常数Ti,微分时间常数Td),以使系统具有理想的性能.提出了一种以两个控制品质参数(过渡时间Ts和超调量δ)等权和最小为整定准则——控制品质加权法,通过对比分析仿真实验结果表明,该方法与ITAE相比较,其超调量减少1/2,调整时间缩短到2/3左右.

石蜡驱动器感应加热耦合场的数值模拟

结合实验结果,应用改进的ANSYS软件,采用一维轴对称模型对石蜡热膨胀驱动器中频感应加热温度及其分布进行了数值模拟。介绍了正弦电流感应加热中电磁-热耦合分析的数学模型和分析步骤,石蜡的固-液相转变分析和玻璃有效导热系数处理。结果表明,数值模拟算法是非常有效的,模拟结果与实验测试结果具有非常好的一致性。

石蜡热膨胀性能试验装置的研究

在微机电系统中，为了兼顾作用力强和形变量大两者的统一，采用以石蜡作为热膨胀材料的热驱动方式。介绍了水浴加热石蜡热膨胀性能试验装置，试验结果表明：石蜡在其熔点温度附近，试验中所用石蜡当温度从37℃升高到51℃时，其体膨胀系数可以达到甚至超过10％，而且，作用力大；不同成分（C原子）比例的石蜡，其熔点温度变化范围为30-70℃，这使驱动器在不允许有较大温度变化的环境中（如人体内）使用成为可能。

电渣熔铸控制系统中的抗干扰处理

电渣熔铸属于现代近净成形技术,其控制系统作为一个数据采集与处理系统,弥漫着各种干扰.阐述了电渣熔铸控制系统抗干扰的意义;从软、硬件设计以及EDA技术三方面全面系统地描述了抗干扰采取的一些措施,提出了抗干扰的原则方法;系统工作状态良好.

小尺度浅层瞬变电磁检测复合材料的实验研究

针对碳纤维复合材料复杂的结构特点,借鉴地质勘探中的瞬变电磁法,提出小尺度浅层瞬变电磁法对复合材料进行检测。采用浅部瞬变电磁勘探系统,通过改进检测线圈结构并合理选择阻尼电阻,可以实现碳纤维复合材料的瞬变电磁检测。实验结果表明,剖面曲线主要异常的个数与实际缺陷的个数相同,而且异常宽度与缺陷大小的变化规律也是一一对应的。

电渣熔铸钢水液位检测方法与新进展

电渣熔铸曲轴一步整体成型的工艺特点是能进行挤拐的自动控制,而金属液面的检测是实现挤拐的基础。介绍了电渣熔铸金属液位的检测环境、方法和最新成果。实验结果表明,测重法检测精度高,可达毫米级。

电渣熔铸曲轴金属液位的间接检测方法

根据电渣熔铸曲轴一步整体成型挤拐工艺的特点,设计了一种以微机为主的测重法,实现了电渣熔铸金属液面的间接自动检测。结果表明,该法克服了传统传感器检测钢液液位影响因素多的缺陷,其检测精度高,抗干扰性能强。

连续铸轧速度的模糊变参数PID控制

近终形连续铸轧技术是以转动的铸轧辊为结晶器,直接生产薄带的新技术。而铸轧辊速度的稳定和精度成为铸件性能好坏的关键。提出了模糊变参数PID控制技术,它是由一个传统的PID控制外环和一个参数调节内环组成的一种双环分级式结构,能依据系统工况变化实时调节PID参数,克服系统非线性影响,使系统在每一工况点均处于相对最优。仿真结果表明它与传统的PID系统相比具有更好的动态品质和系统的稳定性。

小尺度浅层瞬变电磁检测复合材料的实验研究

针对碳纤维复合材料复杂的结构特点,借鉴地质勘探中的瞬变电磁法,提出小尺度浅层瞬变电磁法对复合材料进行检测。采用浅层瞬变电磁勘探系统,通过改进检测线圈结构并合理选择阻尼电阻,可以实现碳纤维复合材料的瞬变电磁检测。实验结果表明,剖面曲线主要异常的个数与实际缺陷的个数相同,而且异常宽度与缺陷大小的变化规律也是一一对应的。

半固态镁合金板带连续铸轧机的速度控制

用80C552和光电码盘配合改进的M/T法检测电动机转速可获得大范围内测速精度;微机脉宽调速系统提高了系统的灵活性、可靠性和抗干扰性,可有效克服半固态镁合金连续铸轧机直流调速中谐波大、功率因数低的问题,改善伺服系统的低速运行特性,从而获得高性能的调速指标。

钢水液位自动检测的新方法

为了实现电渣熔铸曲轴一步整体成型,必须确定挤拐的开始时间,即金属液面的位置。基于自耗电极为规则圆柱体,设计了一种以单片机为主的测重法,间接实现了金属液面的自动检测。该方法由于只反映铸件重量和长度,能够克服传统传感器检测钢水液位影响因素多的缺陷,其检测精度高,可达毫米级,抗干扰能力强。

电渣熔铸曲轴自动成型控制系统研究

电渣熔铸是 2 0世纪末的前沿学科 ,它可将金属的合成、精炼、凝固成型集中于一道工序 ,所制工件材质纯净 ,成分均匀 ,综合性能优良 阐述了电渣熔铸曲轴成型的原理、对自动控制的要求及实现协调控制的方法 电渣熔铸曲轴一步成型所生产的曲轴起载能力强 ,可靠性高 ,是高性能柴油机。

ISO/TS16949标准的测量系统软件开发

为了提高我国汽车工业质量管理水平,设计开发了一款基于ISO/TS16949标准的测量系统分析软件。介绍了测量系统分析的基本原理和利用VB编程语言的实现过程。该软件具有量具的偏倚、稳定性、线性、重复性和再现性功能,其数据处理基于VB中的Microsoft FlexGrid Control 6.0、Microsoft Windows Common Controls 6.0与access数据库相结合,通过代码程序完成两者的信息交换;并具有二次开发功能。

无缆双向微机器人外磁场系统的研究与仿真

目前的管道机器人受到能源供给的限制,不能长时间远距离进行工作。本文提出了一种基于组合线圈结构的磁场系统驱动实验方案,以实现石蜡热膨胀驱动器的无缆双向微机器人的磁控驱动与移动实验参数的检测。介绍了该组合线圈的功率优化与设计方法,分析了保证一定区域内磁场均匀性的技术方案,用ANSYS软件对所设计的组合线圈进行了仿真和验证。实验结果表明,该组合结构磁场系统的性能可以满足无缆微机器人的磁控驱动的设计要求。

基于电渣熔铸曲轴的钢水液位检测

基于电渣熔铸曲轴的自耗电极为规则圆柱体,根据测重法工作原理设计了一套微机控制检测系统,实现了电渣熔铸金属液面的间接自动检测。实验结果表明,该系统克服了传统传感器检测钢水液位影响因素多的缺陷,其检测精度高,可达毫米级,抗干扰性能强。